Atomic static displacements and their effect on the short range order in alloys

Abstract

The influence of local atomic static displacements (ASD) on the short range order formation in binary alloys is investigated within the microscopic theory. Explicit expression for the binary correlation function Fourier components ‹ρkρ−k› is obtained by the collective variables method. The theoretical results are illustrated by numerical calculations performed for disordered alloys of the K-Cs and Ca-Ba systems. A drastic effect of the ASD on the ‹ρkρ−k›-function behaviour in the first Brillouin zone is observed. The ASD smooth the dispersion of the ‹ρkρ−k›-function. Negative values of the short-range order parameter on the first coordination sphere indicate a trend to the ordering in alloys of the systems investigated. The ASD are shown to favour the ordering tendency. The theoretical conclusions concerning the temperature influence on the short range order parameter perfectly agree with the experimental data from the treatment of the X-ray diffuse scattering in binary alloys.

В рамках мікроскопічної теорії досліджується вплив локальних статичних зміщень атомів (СЗА) на формування близького порядку в бінарних сплавах. Методом колективних змінних отримано явний вираз для Фур’є-компонент бінарної кореляційної функції ‹ρkρ−k›. Результати теорії ілюструються числовими розрахунками, виконаними для невпорядкованих сплавів систем K-Cs та Ca-Ba. Спостерігається сильний ефект СЗА на поведінку ‹ρkρ−k›–функції у першій зоні Бриллюена. СЗА згладжують дисперсію ‹ρkρ−k›-функції. Від’ємні значення параметра близького порядку на першій координаційній сфері вказують на тенденцію до впорядкування у сплавах досліджуваних систем. Показано, що СЗА сприяють цій тенденції. Висновки теорії стосовно впливу температури на параметр близького порядку дуже добре узгоджуються із експериментальними даними, отриманими із обробки дифузного розсіяння рентгенівських променів у бінарних сплавах.